Wissenschaftlicher Mitarbeiter / wissenschaftliche Mitarbeiterin (m/w/d) in Essen

Wissenschaftlicher Mitarbeiter / wissenschaftliche Mitarbeiterin (m/w/d) im DFG-Projekt: „Dosimetrie mit dem Faraday-Cup für Protonentherapie mit dem Nadelstrahlverfahren“

Im Westdeutschen Protonentherapiezentrum Essen (WPE) sind

zum 01.01.2027

in dem von der DFG geförderten Forschungsprojekt „Dosimetrie mit dem Faraday-Cup für Protonentherapie mit dem Nadelstrahlverfahren“ zwei 75% wissenschaftliche Mitarbeiter/in (m/w/d) Stellen im Bereich der Medizinphysik für die Dauer von 30 bzw. 36 Monaten zu besetzen.

Ziel des DFG-Projektes ist die Entwicklung und Untersuchung neuer Ansätze zur Dosimetrie von Protonenfeldern für Faraday Cups für die Protonentherapie mit dem Nadelstrahlverfahren (Spot Scanning / Pencil Beam Scanning (PBS)). Dabei werden sowohl grundlegende Fragestellungen der Protonendosimetrie als auch anwendungsorientierte Aspekte der klinischen Dosimetrie untersucht.

Integrierte, 3D-gedruckte Faraday-Cup-Detektoren für Phantom-Dosimetrie

Im Fokus dieser Stelle steht die anwendungsspezifische Dosimetrie. Hierzu sollen Phantome mit integrierten Faraday Cups für dosimetrische Messungen entwickelt und mithilfe additiver Fertigungstechniken hergestellt sowie Mehrkanal-Auslesesysteme für die experimentellen Untersuchungen in Betrieb genommen werden. Die Arbeiten umfassen zudem experimentelle Untersuchungen mit Protonenstrahlung sowie Rechnungen und Simulationen für dosimetrische Fragestellungen. Im Rahmen des Projektes soll eine Promotion angestrebt werden. Die Promotion ist eingebettet in die medizinische und medizinphysikalische Forschung am WPE sowie in die regionale Forschungslandschaft der Ruhr-Universitäten, insbesondere in dem DFG-geförderten Graduiertenkolleg 3043 AMTEC-PRO – Advanced Methods and Technologies for Proton Therapy.

Faraday-Cup Absolut-Dosimetrie für Spot-Scanning Protonentherapie

Konkret sollen Dosimetrie-Sensoren auf Basis des Faraday-Cups entwickelt und charakterisiert werden. Hierzu gehören sowohl das Design und der Aufbau der Sensoren und der zugehörigen Ausleseelektronik als auch Monte-Carlo-Simulationen sowie experimentelle Untersuchungen mit Protonenstrahlung. Im Rahmen des Projektes soll eine Promotion angestrebt werden. Die Promotion ist eingebettet in die medizinische und medizinphysikalische Forschung am WPE sowie in die regionale Forschungslandschaft der Ruhr-Universitäten, insbesondere in dem DFG-geförderten Graduiertenkolleg 3043 AMTEC-PRO – Advanced Methods and Technologies for Proton Therapy.

Die Entgeltzahlung erfolgt entsprechend den tarifrechtlichen Regelungen nach TV-Länder EG 13.

Arbeiten am WPE

In unserem Westdeutschen Protonentherapiezentrum Essen (WPE) wird unter der Leitung von Univ.-Prof. Beate Timmermann eine hochmoderne Strahlentherapie für Tumorerkrankungen mit Protonen angeboten. Herzstück der Anlage ist ein 230 MeV Zyklotron. In den vier Behandlungsräumen befinden sich drei, sich um 360 Grad drehbare Gantries und ein Fixed-Beam Raum mit 2 starren Strahllinien. Jede der drehbaren Gantries wiegt ca. 120 Tonnen und sorgt dennoch für eine Genauigkeit von bis zu 0,25 Grad. Durch die Pencil Beam Scanning Methode (PBS) und ein hochmoderne Therapieplanungssystem wird die Intensitätsmodulierte Protonentherapie (IMPT) eingesetzt. Dadurch kann im WPE bei Tumoren des Zentralen Nervensystems (ZNS) die gesamte Kraniospinale Achse (CSA, beinhaltet Gehirn und Spinalkanal) routinemäßig bestrahlt werden. Die Verfügbarkeit der IMPT ermöglicht zudem einen Simultaneous Integrated Boost(SIB) – also eine gleichzeitige Boostbestrahlung.

Das DFG-Projekt

Das Forschungsprojekt „Dosimetrie mit dem Faraday-Cup für Protonentherapie mit dem Nadelstrahlverfahren“ beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung der Dosimetrie in der Protonentherapie. Eine präzise Bestimmung der Protonendosis ist eine wichtige Grundlage für die sichere und genaue Durchführung von Protonenbehandlungen. Gleichzeitig stellen moderne Bestrahlungsverfahren wie das Pencil Beam Scanning neue Anforderungen an die Dosimetrie.

Das Forschungsteam entwickelt die Dosimetrie mit einem Faraday-Cup weiter, der die Anzahl der Protonen beziehungsweise die Protonenfluenz der einzelnen, sehr kleinen Protonenstrahlen („Spots“) eines Pencil-Beam-Scanning-Systems erfassen kann.

Der Schwerpunkt der Stelle 1 liegt auf der anwendungsspezifischen Dosimetrie und der Entwicklung geeigneter Phantome für dosimetrische Messungen. Ziel ist eine präzise und robuste Protonendosimetrie bei vergleichsweise geringem technischen Aufwand, die sowohl für aktuelle als auch für zukünftige Anwendungen der Protonentherapie genutzt werden kann.

Ziel der Stelle 2 ist eine präzise und robuste Protonendosimetrie bei vergleichsweise geringem technischen Aufwand, die sowohl für aktuelle als auch für zukünftige Anwendungen der Protonentherapie genutzt werden kann.

Ihr Aufgabenfeld

• Durchführung von Forschungsaktivitäten im oben genannten Projekt mit dem Ziel einer Promotion.
• Durchführung und Auswertung von Experimenten mit Protonenstrahl.
• Anfertigung von Publikationen und Präsentationen von wissenschaftlichen Ergebnissen auf Tagungen.
• Mitwirkung beim Ausbildungsprogramm und beim wissenschaftlichen Austausch des DFG Graduiertenkollegs 3043 AMTEC-PRO.
• Der Fokus liegt auf anwendungsspezifischer Dosimetrie.
• Design von Phantomen für Dosimetriemessungen. Hierbei liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung und Herstellung von Phantomen mit additiven Fertigungstechniken sowie der Inbetriebnahme der Mehrkanal-Ausleseelektronik.
• Durchführung von Rechnungen und Simulationen für dosimetrische Zwecke.
• Der Fokus liegt auf der Absolutdosimetrie.
• Design und Bau von Dosimetrie-Sensoren inklusive der Ausleseelektronik.
• Durchführung von Monte-Carlo Simulationen zur Unterstützung des Designs.
• Ein einschlägiges abgeschlossenes Masterstudium, z.B. in Medizintechnik, im Ingenieurwesen, in der Chemie oder Physik

Für Stelle 1 zudem:

• Tiefgreifende Kenntnisse in 3D-Druck Verfahren
• Elektronikkenntnisse und Programmiererfahrung

Für Stelle 2 zudem:

• Ein einschlägiges abgeschlossenes Masterstudium, z.B. in Medizintechnik, Medizinphysik oder Physik
• Sehr gute Kenntnisse in Detektorphysik oder -technik
• Elektronikkenntnisse und Programmiererfahrung
• Englischkenntnisse auf dem B2-Niveau
• Kenntnisse auf dem Gebiet der Strahlentherapie oder der radiologischen Bildgebung

Freuen Sie sich auf

• Eine anspruchsvolle, abwechslungsreiche und interessante Tätigkeit in einem hochqualifizierten, interdisziplinären, aufgeschlossenen und kollegialen Team in einem der europaweit größten Zentren für Protonentherapie sowie praktische Erfahrung im Physik-Team.
• Sie arbeiten eng mit einem Team von strahlentherapeutischen Experten zusammen
• Sie sind Teil eines universitären, interdisziplinären Umfelds mit diversen wissenschaftlichen Entfaltungsmöglichkeiten
• Geregelte Arbeitszeiten ohne Nachtdienste
• Selbständiges Arbeiten in einem harmonischen Team
• Faire Bezahlung nach Tarif (TV-Länder)
• Familienfreundliche Unternehmenskultur, z. B. Ferienprogramm für schulpflichtige Kinder, Beratung und Unterstützung durch das MitarbeiterServiceBüro in allen Lebenslagen
• Aktives Gesundheitsmanagement, z. B. Förderung von Sportangeboten
• Attraktive Zusatzleistungen, bspw. Jobticket für den ÖPNV, Gemeinschaftsevents, Wohnheimplätze

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